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1. WO2020003681 - 固体撮像装置及び電子装置

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明 細 書

発明の名称 固体撮像装置及び電子装置

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004  

先行技術文献

特許文献

0005  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0006   0007  

課題を解決するための手段

0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018  

発明の効果

0019  

図面の簡単な説明

0020  

発明を実施するための形態

0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139  

符号の説明

0140  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

明 細 書

発明の名称 : 固体撮像装置及び電子装置

技術分野

[0001]
 本技術は、固体撮像装置及び電子装置に関する。

背景技術

[0002]
 一般的に、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサやCCD(Charge Coupled Device)などの固体撮像装置は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどに広く用いられている。
[0003]
 近年、固体撮像装置の画質の向上を図るために、様々な研究・開発が行われている。
[0004]
 例えば、隔壁グリッドを含む固体撮像装置が提案されている(特許文献1を参照)。

先行技術文献

特許文献

[0005]
特許文献1 : 特開2016-063171号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0006]
 しかしながら、特許文献1で提案された技術では、画質の更なる向上が図れないおそれがある。
[0007]
 そこで、本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画質を更に、向上させることができる固体撮像装置、及び固体撮像装置を搭載した電子装置を提供することを主目的とする。

課題を解決するための手段

[0008]
 本発明者らは、上述の目的を解決するために鋭意研究を行った結果、画質を飛躍的に向上させることに成功し、本技術を完成するに至った。
[0009]
 すなわち、本技術では、まず、複数の画素が一次元又は二次元に配列された画素アレイ部を備え、
 該画素アレイ部は、該画素毎に、カラーフィルタと半導体基板とを含み、
 該カラーフィルタ間に隔壁層が形成され、
 該隔壁層が、光入射側から順に、第1の幅と第2の幅とを有し、
 該第1の幅と該第2の幅とが異なる、固体撮像装置を提供する。
[0010]
 本技術に係る固体撮像素子において、前記第2の幅が前記第1の幅よりも大きくてよい。
 本技術に係る固体撮像素子において、前記第1の幅が前記第2の幅よりも大きくてよい。
[0011]
 本技術に係る固体撮像素子において、前記隔壁層が、光入射側を最上層とし光入射側の反対側を最下層とした複数層から構成されてよく、
 該最上層が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有してよく、該最上層の該光入射側の幅が第1の幅でよく、
 該最下層が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該最下層の該光入射側とは反対側の幅が第2の幅でよい。
[0012]
 本技術に係る固体撮像素子において、前記隔壁層が、光入射側を第1層とし、光入射側の反対側を第2層とした、2層から構成されてよく、
 該第1層が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有してよく、該第1層の該光入射側の幅が第1の幅でよく、該第1層の該光入射側とは反対側の幅が第3の幅でよく、
 該第2層が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有してよく、該第2層の該光入射側の幅が第4の幅でよく、該第2層の該光入射側とは反対側の幅が第2の幅でよい。
[0013]
 本技術に係る固体撮像素子において、前記隔壁層が、光入射側を最上段とし光入射側の反対側を最下段とした複数段から構成されてよく、
 該最上段が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有してよく、該最上段の該光入射側の幅が第1の幅でよく、
 該最下段が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有してよく、該最下段の該光入射側とは反対側の幅が第2の幅でよい。
[0014]
 本技術に係る固体撮像素子において、前記隔壁層が、光入射側を第1段とし光入射側の反対側を第2段とした2段から構成されてよく、
 該第1段が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有してよく、該第1段の該光入射側の幅が第1の幅でよく、該第1段の該光入射側とは反対側の幅が第5の幅でよく、
 該第2段が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有してよく、該第2段の該光入射側の幅が第6の幅でよく、該第2段の該光入射側とは反対側の幅が第2の幅でよい。
[0015]
 本技術に係る固体撮像素子において、前記画素アレイ部の中央部に形成される前記隔壁層の断面形状が略左右対称でよい。
[0016]
 本技術に係る固体撮像素子において、前記画素アレイ部の周辺部に形成される前記隔壁層の断面形状が左右非対称でよい。
[0017]
 本技術に係る固体撮像素子において、前記隔壁層が酸化膜と金属膜とから構成されてよく、前記金属膜が前記酸化膜に覆われていてよい。
[0018]
 さらに、本技術では、
 固体撮像装置が搭載されて、
 該固体撮像装置が、
 複数の画素が一次元又は二次元に配列された画素アレイ部を備え、
 該画素アレイ部は、該画素毎に、カラーフィルタと半導体基板とを含み、
 該カラーフィルタ間に隔壁層が形成され、
 該隔壁層が、光入射側から順に、第1の幅と第2の幅とを有し、
 該第1の幅と該第2の幅とが異なる、電子装置を提供する。

発明の効果

[0019]
 本技術によれば、更に、画質を向上させることができる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

図面の簡単な説明

[0020]
[図1] 本技術を適用した第1の実施形態の固体撮像装置に備えられる隔壁層の構成例を示す断面図である。
[図2] 本技術を適用した第1の実施形態の固体撮像装置に備えられる隔壁層の構成例を示す断面図である。
[図3] 本技術を適用した第1の実施形態の固体撮像装置の周辺画素の構成例を示す断面図である。
[図4] 瞳補正がされた固体撮像装置の右側の周辺画素の構成例を示す断面図である。
[図5] 瞳補正がされた固体撮像装置の右側の周辺画素の感度及び混色の結果を示す図である。
[図6] 隔壁層の高さと隔壁層の幅との関係を示す図である。
[図7] 本技術を適用した第1の実施形態の固体撮像装置に備えられる隔壁層の製造方法の一例を示す断面図である。
[図8] 本技術を適用した第1の実施形態の固体撮像装置に備えられる隔壁層の製造方法の一例を示す断面図である。
[図9] 本技術を適用した第1の実施形態の固体撮像装置に備えられる隔壁層の製造方法の一例を示す断面図である。
[図10] 本技術を適用した第1の実施形態の固体撮像装置に備えられる隔壁層の製造方法の一例を示す断面図である。
[図11] 本技術を適用した第1の実施形態の固体撮像装置に備えられる隔壁層の製造方法の一例を示す断面図である。
[図12] 本技術を適用した第2の実施形態の固体撮像装置に備えられる隔壁層の構成例を示す断面図である。
[図13] 本技術を適用した第1~第2の実施形態の固体撮像装置の使用例を示す図である。
[図14] 本技術を適用した第3の実施形態に係る電子装置の一例の機能ブロック図である。

発明を実施するための形態

[0021]
 以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、特に断りがない限り、図面の説明において、「上」を含む用語は、図中の上方向、上側又は上部を意味し、「下」を含む用語は、図中の下方向、下側又は下部を意味し、「左」を含む用語は、図中の左方向、左側又は左部を意味し、「右」を含む用語は、図中の右方向、右側又は右部を意味する。
[0022]
 なお、説明は以下の順序で行う。
 1.本技術の概要
 2.第1の実施形態(固体撮像装置の例1)
 3.第2の実施形態(固体撮像装置の例2)
 4.第3の実施形態(電子装置の例)
 5.本技術を適用した固体撮像装置の使用例
[0023]
<1.本技術の概要>
 カラーフィルタ(CF)を光学的に分離する方法として、酸化膜等でカラーフィルタよりも屈折率の小さい材料でカラーフィルタを分離することができる。分離材(酸化膜等)をカラーフィルタよりも屈折率の小さい材料で構成して分離することで、カラーフィルタ材と分離材との界面で光が全反射するので、感度向上、混色低減が期待される。
[0024]
 例えば、隔壁層の構造は、酸化膜1層を有する構造であったり、中心部に金属を有して、金属の周りを酸化膜等で覆う構造であったりする。隔壁層は、単層(1段)であったり、CF隔壁材の幅が同じである構造であったりする。隔壁層が単層で上下幅が同じであると、撮像領域中心部ではよいが、撮像領域周辺部でシェーディング(Shading)対策が困難となる場合がある。この対策として、マイクロレンズ(オンチップレンズ)やCF隔壁層や開口規定層を撮像領域の中心部方向にずらす方法(Scalingや瞳補正など)がある。しかし、CF隔壁層の幅が大きいとCF隔壁層で光が蹴られたりする場合があるので、感度低下を招くおそれがある。
[0025]
 本技術は上記の事情を鑑みてなされたものである。本技術に係る隔壁層(CF(カラーフィルタ)隔壁層ともいう。以下同じ。)は、CMOSセンサの撮像領域(画素アレイ部)周辺部で、左右非対称になっていることを特徴とする。CF隔壁層は、金属層(metal層)とそれを覆う酸化膜から構成されてよい。CF隔壁層の形状は順テーパー状でもよいし、逆テーパー状でもよい。CF隔壁層は、単層構造、2層以上(複数層)の積層構造で形成されていてもよく、単段構造、2段以上(複数段)の構造で形成されてもよい。CF隔壁層が2層構造であるとき、CF隔壁層の下層(半導体基板側又は半導体基板に近い方であって第2層ともいう。)の幅は、上層(光入射面側であって、第1層ともいう。)の幅よりも広くてよい。また、CF隔壁層の幅は、チップ面内で異なり、少なくともCF隔壁層の端部の一方は、画素間(画素境界を含む。)又は自画素領域内(画素境界を含む)にあり、CF隔壁層が隣接画素に完全にはみ出して形成されないことが好ましい。
[0026]
 本技術の効果としては、例えば、以下の4点がある。
 ・カラーフィルタ(CF)と酸化膜との界面での光の反射、および、CF隔壁中の金属による遮光により隣接画素への光漏れを抑制し、感度低下を抑制し、混色を低減し、シェーディングを抑制することができる。
 ・例えば、光入射側の上層(第1層)と半導体基板側の下層(第2層)とから構成されるCF隔壁層、光入射側の上段(第1段)と半導体基板側の下段(第2段)とから構成されるCF隔壁層では、上層(第1層)又は上段(第1段)を動かせるのでより適正な瞳補正を行うことができる。すなわち、上層(第1層)又は上段(第1段)により、CF隔壁層による瞳補正可能な範囲が拡がる。
 ・CF隔壁層において、下層(例えば、第2層)又は下段(例えば、第2段)の幅が上層より大きいとき、斜め光入射による隣接画素への光漏れを抑制することができ、また、製造の安定性を担保することができる(製造中、隔壁層が倒れない。)。
 ・撮像領域(画素アレイ部)の中央部と周辺部とでCF隔壁層の幅が異なるので、周辺部において斜め光による混色をより適正に抑制できる。すなわち、チップ面内の画素毎に隔壁層の幅が異なる。
[0027]
 以下に、本技術について詳細に説明をする。
[0028]
<2.第1の実施形態(固体撮像装置の例1)>
 本技術に係る第1の実施形態(固体撮像装置の例1)の固体撮像装置は、複数の画素が一次元又は二次元に配列された画素アレイ部を備え、画素アレイ部は、画素毎に、カラーフィルタと半導体基板とを含み、カラーフィルタ間に隔壁層が形成され、隔壁層が、光入射側から順に、第1の幅と第2の幅とを有し、第1の幅と第2の幅とが異なり、第2の幅が前記第1の幅よりも大きい、固体撮像装置である。第1の幅は、光入射側の幅であり、半導体基板の表面と略平行である。また、第1の幅は、カラーフィルタの上に配されてもよい平坦化層の表面と略平行でもよい。第2の幅は、半導体基板側の幅であり、半導体基板の表面と略平行である。
[0029]
 本技術に係る第1の実施形態の固体撮像装置によれば、画質が向上する。特には、本技術に係る第1の実施形態の固体撮像装置によれば、シェーディングが抑制され、感度低下が抑制され、混色が抑制され得る。
[0030]
 図1に、本技術に係る第1の実施形態の固体撮像装置に備えられる隔壁層の断面図を示す。図1(a)は、画素アレイ部(撮像領域)の左周辺部の画素間(例えば、左端画素間)に形成される隔壁層1-a-1及び隔壁層1-a-2を示す。図1(b)は、画素アレイ部(撮像領域)の中央部の画素間(例えば、中央画素間)に形成される隔壁層1-b-1及び隔壁層1-b-2を示す。図1(c)は、画素アレイ部(撮像領域)の右周辺部の画素間(例えば、右端画素間)に形成される隔壁層1-c-1及び隔壁層1-c-2を示す。
[0031]
 隔壁層1-a-1はカラーフィルタ4-a(例えば緑色光用のカラーフィルタ)の左側に配され、酸化膜2-a-1-1及び2-a-1-2に覆われた金属層3-a-1から構成される。隔壁層1-a-1において、第2の幅d2は第1の幅d1より大きく、順テーパーの形状であり、中心線Lに対して非対称である。酸化膜2-a-1-1及び2-a-1-2の屈折率はカラーフィルタ4-aの屈折率よりも小さいことが好ましい。この好ましい態様により、カラーフィルタ4-aと酸化膜2-a-1-2との界面で光を全反射することができる。
[0032]
 隔壁層1-a-2はカラーフィルタ4-aの右側に配され、酸化膜2-a-2-1及び2-a-2-2に覆われた金属層3-a-2から構成される。隔壁層1-a-2において、第2の幅d2は第1の幅d1より大きく、順テーパーの形状であり、中心線Lに対して非対称である。酸化膜2-a-2-1及び2-a-2-2の屈折率はカラーフィルタ4-aの屈折率よりも小さいことが好ましい。この好ましい態様により、カラーフィルタ4-aと酸化膜2-a-2-1との界面で光を全反射することができる。
[0033]
 斜め光P-aに対して、隔壁層1-a-1及び1-a-2は、撮像領域(画素アレイ部)の中央部方向である右方向にシフトして、開口の面積(カラーフィルタ4-aの受光側の面積)は右方向に拡がっている。
[0034]
 隔壁層1-b-1はカラーフィルタ4-b(例えば緑色光用のカラーフィルタ)の左側に配され、酸化膜2-b-1-1及び2-b-1-2に覆われた金属層3-b-1から構成される。隔壁層1-b-1において、第2の幅d2は第1の幅d1より大きく、順テーパーの形状であり、中心線Lに対して略対称である。酸化膜2-b-1-1及び2-b-1-2の屈折率はカラーフィルタ4-bの屈折率よりも小さいことが好ましい。この好ましい態様により、カラーフィルタ4-bと酸化膜2-b-1-2との界面で光を全反射することができる。
[0035]
 隔壁層1-b-2はカラーフィルタ4-bの右側に配され、酸化膜2-b-2-1及び2-b-2-2に覆われた金属層3-b-2から構成される。隔壁層1-b-2において、第2の幅d2は第1の幅d1より大きく、順テーパーの形状であり、中心線Lに対して略対称である。酸化膜2-b-2-1及び2-b-2-2の屈折率はカラーフィルタ4-bの屈折率よりも小さいことが好ましい。この好ましい態様により、カラーフィルタ4-bと酸化膜2-b-2-1との界面で光を全反射することができる。
[0036]
 垂直光P-bに対して、隔壁層1-b-1及び1-b-2は左右方向にシフトしないで、開口の面積(カラーフィルタ4-bの受光側の面積)は左右方向に拡がっていない。
[0037]
 隔壁層1-c-1はカラーフィルタ4-c(例えば緑色光用のカラーフィルタ)の左側に配され、酸化膜2-c-1-1及び2-c-1-2に覆われた金属層3-c-1から構成される。隔壁層1-c-1において、第2の幅d2は第1の幅d1より大きく、順テーパーの形状であり、中心線Lに対して非対称である。酸化膜2-c-1-1及び2-c-1-2の屈折率はカラーフィルタ4-cの屈折率よりも小さいことが好ましい。この好ましい態様により、カラーフィルタ4-cと酸化膜2-c-1-2との界面で光を全反射することができる。
[0038]
 隔壁層1-c-2はカラーフィルタ4-cの右側に配され、酸化膜2-c-2-1及び2-c-2-2に覆われた金属層3-c-2から構成される。隔壁層1-c-2において、第2の幅d2は第1の幅d1より大きく、順テーパーの形状であり、中心線Lに対して非対称である。酸化膜2-c-2-1及び2-c-2-2の屈折率はカラーフィルタ4-cの屈折率よりも小さいことが好ましい。この好ましい態様により、カラーフィルタ4-cと酸化膜2-c-2-1との界面で光を全反射することができる。
[0039]
 斜め光P-cに対して、隔壁層1-c-1及び1-c-2は撮像領域(画素アレイ部)の中央部方向である左方向にシフトして、開口の面積(カラーフィルタ4-cの受光側の面積)は左方向に拡がっている。
[0040]
 図2に、本技術に係る第1の実施形態の固体撮像装置に備えられる隔壁層の断面図を示す。図2(a)は、画素アレイ部(撮像領域)の中央部の画素間(例えば、中央画素間)に形成される隔壁層9-a-1及び隔壁層9-a-2を示す。図2(b)は、画素アレイ部(撮像領域)の右周辺部の画素間(例えば、右端画素間)に形成される隔壁層9-b-1及び隔壁層9-b-2を示す。
[0041]
 図2(a)を参照する。図2(a)では、光入射R-a(垂直光入射)から順に平坦化層19aとカラーフィルタ17-a(例えば緑色光用のカラーフィルタ)、18-a―1(例えば赤色光用のカラーフィルタ)及び18-a―2(例えば赤色光用のカラーフィルタ)と半導体基板20-aとが配される。カラーフィルタ18-a-1と17-aとの間(画素間又は画素の境界)には隔壁層9-a-1が配されて、カラーフィルタ17-aと18-a-2との間(画素間又は画素の境界)には隔壁層9-a-2が配されている。
[0042]
 隔壁層9-a-1は、2層構造であり、光入射R-a側の第1層10-a―1と半導体基板20-a側の第2層14-a-1とから構成される。第1層10-a―1の光入射側の第1の幅はd1であり、半導体基板側の第3の幅はd3であり、第2層14-a―1の光入射R-a側の第4の幅はd4であり、半導体基板側の第2の幅はd2である。第1層10-a―1が有する第1の幅及び第3の幅、並びに第2層14-a-1が有する第2の幅及び第4の幅は平坦化層19-a及び半導体基板20-a側と略平行である。なお、隔壁層9-a-1が2段構造である場合、第1段が有する第1の幅及び第5の幅(光入射側R-aとは反対側の幅、すなわち半導体基板20-a側)、並びに第2段が有する第2の幅及び第6の幅(光入射側R-aの幅)も平坦化層19-a及び半導体基板20-aと略平行である。d2及びd4はd1及びd3より大きい。第1層10-a―1は、酸化膜11-a-1-1~11-a-1-2及び12-a-1で覆われた金属層13-a-1から構成されて、第2層14-a―1は、酸化膜12-a-1及び15-a-1-1~15-a-1-2で覆われた金属層16-a-1から構成されている。
[0043]
 隔壁層9-a-2は、2層構造であり、光入射R-a側の第1層10-a―2と半導体基板20-a側の第2層14-a-2とから構成される。第1層10-a―2の光入射R-a側の第1の幅はd1であり、半導体基板20-a側の第3の幅はd3であり、第2層14-a―2の光入射側の第4の幅はd4であり、半導体基板側の第2の幅はd2である。第1層10-a―2が有する第1の幅及び第3の幅、並びに第2層14-a-2が有する第2の幅及び第4の幅は平坦化層19-a及び半導体基板20-aと略平行である。なお、隔壁層9-a-2が2段構造である場合、第1段が有する第1の幅及び第5の幅(光入射側R-aとは反対側の幅、すなわち半導体基板20-a側)、並びに第2段が有する第2の幅及び第6の幅(光入射側R-aの幅)も平坦化層19-a及び半導体基板20-aと略平行である。d2及びd4はd1及びd3より大きい。第1層10-a―2は、酸化膜11-a-2-1~11-a-2-2及び12-a-2で覆われた金属層13-a-2から構成されて、第2層14-a―2は、酸化膜12-a-2及び15-a-2-1~15-a-2-2で覆われた金属層16-a-2から構成されている。
[0044]
 図2(a)においては、画素アレイ部(撮像領域)の中央部なので、瞳補正なしで、集光が画素中心となっている(S-a)。
[0045]
 図2(b)を参照する。図2(b)では、光入射R-b(斜め光入射)から順に平坦化層19bとカラーフィルタ17-b(例えば緑色光用のカラーフィルタ)、18-b-1(例えば赤色光用のカラーフィルタ)及び18-b-2(例えば赤色光用のカラーフィルタ)と半導体基板20-bとが配される。カラーフィルタ18-b-1と17-bとの間には隔壁層9-b-1が配されて、カラーフィルタ17-bと18-b-2との間には隔壁層9-b-2が配されている。
[0046]
 隔壁層9-b-1は、2層構造であり、光入射R-b側の第1層10-b―1と半導体基板20-b側の第2層14-b-1とから構成される。第1層10-b―1の光入射側の第1の幅はd1であり、半導体基板側の第3の幅はd3であり、第2層14-b―1の光入射R-b側の第4の幅はd4であり、半導体基板20-b側の第2の幅はd2である。第1層10-b―1が有する第1の幅及び第3の幅、並びに第2層14-b-1が有する第2の幅及び第4の幅は平坦化層19-b及び半導体基板20-bと略平行である。なお、隔壁層9-b-1が2段構造である場合、第1段が有する第1の幅及び第5の幅(光入射側R-bとは反対側の幅、すなわち半導体基板20-b側)、並びに第2段が有する第2の幅及び第6の幅(光入射側R-bの幅)も平坦化層19-b及び半導体基板20-bと略平行である。d2及びd4はd1及びd3より大きい。第1層10-b―1は、酸化膜11-b-1-1~11-b-1-2及び12-b-1で覆われた金属層13-b-1から構成されて、第2層14-b―1は、酸化膜12-b-1及び15-b-1-1~15-b-1-2で覆われた金属層16-b-1から構成されている。
[0047]
 隔壁層9-b-2は、2層構造であり、光入射R-b側の第1層10-b―2と半導体基板20-b側の第2層14-b-2とから構成される。第1層10-b―2の光入射R-b側の第1の幅はd1であり、半導体基板20-b側の第3の幅はd3であり、第2層14-a―2の光入射R-b側の第4の幅はd4であり、半導体基板20-b側の第2の幅はd2である。第1層10-b―2が有する第1の幅及び第3の幅、並びに第2層14-b-2が有する第2の幅及び第4の幅は平坦化層19-b及び半導体基板20-bと略平行である。なお、隔壁層9-b-2が2段構造である場合、第1段が有する第1の幅及び第5の幅(光入射側R-bとは反対側の幅、すなわち半導体基板20-b側)、並びに第2段が有する第2の幅及び第6の幅(光入射R-b側の幅)も平坦化層19-b及び半導体基板20-bと略平行である。d2及びd4はd1及びd3より大きい。第1層10-b―2は、酸化膜11-b-2-1~11-b-2-2及び12-b-2で覆われた金属層13-b-2から構成されて、第2層14-b―2は、酸化膜12-b-2及び15-b-2-1~15-b-2-2で覆われた金属層16-b-2から構成されている。
[0048]
 図2(b)においては、画素は、画素アレイ部(撮像領域)の右周辺部なので、瞳補正により隔壁層9-b-1及び9-b-2の第1層10-b-1及び10-b-2が、図2(b)中では左方向(撮像領域(画素アレイ部)の中央部方向)にシフトして、開口が図2(b)中では左側(撮像領域(画素アレイ部)の中央部側)に拡がって開口面積が大きくなり、集光が画素中心となっている(S-b)。
[0049]
 撮像領域周辺部に形成される隔壁層は、斜め光による感度低下要因がある。この対策として、通常開口を規定する金属層やマイクロレンズを撮像領域中心部の方向にシフトさせる(ずらす)ことが行われる。撮像領域中央部では、開口を規定する金属膜やマイクロレンズは、画素中心位置にあり、ずらす必要はない。周辺画素において開口中心を撮像領域中心部の方向にシフトさせることで、斜め光入射において焦点を画素中心にさせ、感度低下を抑制する。この開口中心をシフトさせることについてCF隔壁層全体を撮像領域中心部の方向にシフトさせることもできるが、本技術では、例えば、図2で示される2層以上に積層された隔壁層などで光が入射する上層の隔壁層の開口部を規定する開口位置中心が撮像領域中心部に近づく様にCF隔壁層の上層形状を非対称にする。
[0050]
 隔壁層は、複数層(例えば2層)又は複数段(例えば2段)の多層構造又は多段構造が好ましい。そして、上層(例えば第1層、第1段)の光入射側の第1の幅と下層(例えば第2層、第2段)の半導体基板側の第2の幅とが異なる。この構造により、撮像領域周辺部(画素アレイ部の周辺部)において、撮像領域中心部方向からの斜め光(主光線)が隔壁層で蹴られないにすることができる。隔壁層の上層の幅が下層の幅より小さいと上層をシフト(ずらす)ことのできる範囲が広がるので、隔壁層による光のけられを抑制できるので好ましい。
[0051]
 図3に、本技術に係る第1の実施形態の固体撮像装置の周辺画素の構成例の断面図を示す。図3に示される周辺画素においては瞳補正がされている。図3(a)は、固体撮像素子400-aの右端の2画素分(画素401-a~402-a)の断面図である。図3(b)は、固体撮像素子400-bの左端の2画素分(画素401-b~402-b)の断面図である。
[0052]
 まず、固体撮像装置400-aについて説明をする。固体撮像素子400-aの画素401-aには、光入射側(図3(a)中の上側)から順に、オンチップレンズ(マイクロレンズ)26-aと、赤色光(赤光)が透過するカラーフィルタ25-aと、絶縁層28-a-4(例えばシリコン酸化膜)と、半導体基板27-a-1とが配されている。半導体基板27-a-1には、赤色光(赤光)用のフォトダイオード(不図示)が形成され、半導体基板27-a-1のシリコン(Si)層に埋め込まれている。また、画素402-aには、光入射側(図3(a)中の上側)から順に、オンチップレンズ(マイクロレンズ)26-aと、緑色光(緑光)が透過するカラーフィルタ24-aと、絶縁層28-a-4(例えばシリコン酸化膜)と、半導体基板27-a-2とが配されている。半導体基板27-a-2には、緑色光(緑光)用のフォトダイオード(不図示)が形成され、半導体基板27-a-2のシリコン(Si)層に埋め込まれている。
[0053]
 半導体基板27-a-1及び27-a-2の裏面(図3(a)中では上面)の側において、絶縁膜28-a-1~28-a-4が、半導体基板27-a-1及び27-a-2の内部に埋め込まれて形成されている。絶縁膜28-a-1~28-a-4は、例えばシリコン酸化膜である。絶縁膜28-a-2は、2つの画素(画素401-a~402-a)の間を区画するように形成されている。絶縁膜28-a-1は、画素401-aと画素401-aに対して左側の画素(不図示)との間を区画するように形成されている。絶縁膜28-a-3は、画素402-aと画素402-aに対して右側の画素(不図示)との間を区画するように形成されている。
[0054]
 半導体基板27-a-1及び27-a-2の表面(図3(a)中では下面)の側においては、配線層403-aが形成され、配線層403-aは、層間膜(例えばSiO )404-aと金属配線とから構成されている。
[0055]
 固体撮像素子400-aは、隔壁層21-a-1~21-a-3を備える。隔壁層21-a-2は、絶縁層28-a-4上であって、画素401-aと画素402-aとの間に形成される。また、隔壁層21-a-2は、画素401-aと画素402-aとの画素境界に形成されてもよい。隔壁層21-a-1は、絶縁層28-a-4上であって、画素401-aと画素401-aの左画素(不図示)との間に形成される。また、隔壁層21-a-1は、画素401-aと画素401-aの左画素(不図示)との画素境界に形成されてもよい。隔壁層21-a-3は、絶縁層28-a-4上であって、画素402-aと画素402-aの右画素(不図示)との間に形成される。また、隔壁層21-a-3は、画素402-aと画素402-aの右画素(不図示)との画素境界に形成されてもよい。隔壁層21-a-2は、酸化膜(例えば絶縁膜)22-a-2に覆われた金属層23-a-2とから構成されている。また、隔壁層21-a-2は、2段構造であり、第1段(光入射側)の幅は第2段(半導体基板側)の幅よりも小さい。なお、隔壁層21-a-2は複数段で構成されてもよい。隔壁層21-a-3は、酸化膜(例えば絶縁膜)22-a-3に覆われた金属層23-a-3とから構成されている。また、隔壁層21-a-3は、2段構造であり、第1段(光入射側)の幅は第2段(半導体基板側)の幅よりも小さい。なお、隔壁層21-a-3は複数段で構成されてもよい。隔壁層21-a-1は、酸化膜(例えば絶縁膜)(不図示)に覆われた金属層(不図示)とから構成されている。また、隔壁層21-a-1は、2段構造であり、第1段(光入射側)の幅は第2段(半導体基板側)の幅よりも小さい。なお、隔壁層21-a-1は複数段で構成されてもよい。
[0056]
 固体撮像装置400-bについて説明をする。固体撮像素子400-bの画素401-bには、光入射側(図3(b)中の上側)から順に、オンチップレンズ(マイクロレンズ)26-bと、緑色光(緑光)が透過するカラーフィルタ24-bと、絶縁層28-b-4(例えばシリコン酸化膜)と、半導体基板27-b-1とが配されている。半導体基板27-b-1には、緑色光(緑光)用のフォトダイオード(不図示)が形成され、半導体基板27-b-1のシリコン(Si)層に埋め込まれている。また、画素402-bには、光入射側(図3(b)中の上側)から順に、オンチップレンズ(マイクロレンズ)26-bと、赤色光(赤光)が透過するカラーフィルタ25-bと、絶縁層28-b-4(例えばシリコン酸化膜)と、半導体基板27-b-2とが配されている。半導体基板27-b-2には、赤色光(緑光)用のフォトダイオード(不図示)が形成され、半導体基板27-b-2のシリコン(Si)層に埋め込まれている。
[0057]
 半導体基板27-b-1及び27-b-2の裏面(図3(b)中では上面)の側において、絶縁膜28-b-1~28-b-4が、半導体基板27-b-1及び27-b-2の内部に埋め込まれて形成されている。絶縁膜28-b-1~28-b-4は、例えばシリコン酸化膜である。絶縁膜28-b-2は、2つの画素(画素401-b~402-b)の間を区画するように形成されている。絶縁膜28-b-1は、画素401-bと画素401-bに対して左側の画素(不図示)との間を区画するように形成されている。絶縁膜28-b-3は、画素402-bと画素402-bに対して右側の画素(不図示)との間を区画するように形成されている。
[0058]
 半導体基板27-b-1及び27-b-2の表面(図3(a)中では下面)の側においては、配線層403-bが形成され、配線層403-bは、層間膜(例えばSiO )404-bと金属配線とから構成されている。
[0059]
 固体撮像素子400-bは、隔壁層21-b-1~21-b-3を備える。隔壁層21-b-2は、絶縁層28-b-4上であって、画素401-bと画素402-bとの間に形成される。また、隔壁層21-b-2は、画素401-bと画素402-bとの画素境界に形成されてもよい。隔壁層21-b-1は、絶縁層28-b-4上であって、画素401-bと画素401-bの左画素(不図示)との間に形成される。また、隔壁層21-b-1は、画素401-bと画素401-bの左画素(不図示)との画素境界に形成されてもよい。隔壁層21-b-3は、絶縁層28-b-4上であって、画素402-bと画素402-bの右画素(不図示)との間に形成される。また、隔壁層21-b-3は、画素402-bと画素402-bの右画素(不図示)との画素境界に形成されてもよい。隔壁層21-b-2は、酸化膜(例えば絶縁膜)22-b-2に覆われた金属層23-b-2とから構成されている。また、隔壁層21-b-2は、2段構造であり、第1段(光入射側)の幅は第2段(半導体基板側)の幅よりも小さい。なお、隔壁層21-b-2は複数段で構成されてもよい。隔壁層21-b-1は、酸化膜(例えば絶縁膜)22-b-1に覆われた金属層23-b-1とから構成されている。また、隔壁層21-b-1は、2段構造であり、第1段(光入射側)の幅は第2段(半導体基板側)の幅よりも小さい。なお、隔壁層21-b-1は複数段で構成されてもよい。隔壁層21-b-3は、酸化膜(例えば絶縁膜)(不図示)に覆われた金属層(不図示)とから構成されている。また、隔壁層21-b-3は、2段構造であり、第1段(光入射側)の幅は第2段(半導体基板側)の幅よりも小さい。なお、隔壁層21-a-1は複数段で構成されてもよい。
[0060]
 上述したように、右端画素位置の隔壁層は、図3(a)に示された形状にする。また、左端画素の隔壁層は、図3(b)に示された形状にする。このような隔壁層構造にすることで、実質的に開口位置を撮像領域中心位置方向にずらすことができ、上層(ここでは光入射側の第1段、図3の説明では同じ。)の隔壁層の幅が狭くなった分開口が広がるので感度改善にもつながる。
[0061]
 また、上層の隔壁層は、下層(ここでは半導体基板側の第2段、図3の説明では同じ。)の隔壁層に乗った構造になっており、隔壁層の上端から下端まで同じ幅の隔壁層の構造に比べて、上層の隔壁層の幅が下層の隔壁層幅に比べて小さい構造だと上層の隔壁層は、下層の隔壁層幅上を自由にシフトさせる範囲が広くすることができるので、それだけ上層のCF隔壁層をシフトさせる自由度が増えることとなる。
[0062]
 図4は、固体撮像装置の右側の周辺画素の構成例を示す断面図である。図4に示される右側の周辺画素においては瞳補正がされている。図4(a)は、固体撮像素子500-aの右端の2画素分(画素501-a~502-a)の断面図である。図4(b)は、固体撮像素子500-bの右端の2画素分(画素501-b~502-b)の断面図である。図4(c)は、固体撮像素子500-cの右端の2画素分(画素501-c~502-c)の断面図である。
[0063]
 まず、固体撮像装置500-aについて説明をする。固体撮像素子500-aの画素501-aには、光入射側(斜め光T-a側)から順に、オンチップレンズ(マイクロレンズ)34-aと、赤色光(赤光)が透過するカラーフィルタ33-aと、絶縁層36-a-4(例えばシリコン酸化膜)と、半導体基板35-a-1とが配されている。半導体基板35-a-1には、赤色光(赤光)用のフォトダイオード(不図示)が形成され、半導体基板35-a-1のシリコン(Si)層に埋め込まれている。また、画素502-aには、光入射側から順に、オンチップレンズ(マイクロレンズ)34-aと、緑色光(緑光)が透過するカラーフィルタ32-aと、絶縁層36-a-4(例えばシリコン酸化膜)と、半導体基板35-a-2とが配されている。半導体基板35-a-2には、緑色光(緑光)用のフォトダイオード(不図示)が形成され、半導体基板35-a-2のシリコン(Si)層に埋め込まれている。
[0064]
 半導体基板35-a-1及び35-a-2の裏面(図4(a)中では上面)の側において、絶縁膜36-a-1~36-a-4が、半導体基板35-a-1及び35-a-2の内部に埋め込まれて形成されている。絶縁膜36-a-1~36-a-4は、例えばシリコン酸化膜である。絶縁膜36-a-2は、2つの画素(画素501-a~502-a)の間を区画するように形成されている。絶縁膜36-a-1は、画素501-aと画素501-aに対して左側の画素(不図示)との間を区画するように形成されている。絶縁膜36-a-3は、画素502-aと画素502-aに対して右側の画素(不図示)との間を区画するように形成されている。
[0065]
 半導体基板35-a-1及び35-a-2の表面(図4(a)中では下面)の側においては、配線層503-aが形成され、配線層503-aは、層間膜(例えばSiO )504-aと金属配線とから構成されている。
[0066]
 固体撮像素子500-aは、隔壁層29-a-1~29-a-3を備える。隔壁層29-a-2は、絶縁層36-a-4上であって、画素501-aと画素502-aとの間に形成される。また、隔壁層29-a-2は、画素501-aと画素502-aとの画素境界に形成されてもよい。隔壁層29-a-1は、絶縁層36-a-4上であって、画素501-aと画素501-aの左画素(不図示)との間に形成される。また、隔壁層29-a-1は、画素501-aと画素501-aの左画素(不図示)との画素境界に形成されてもよい。隔壁層29-a-3は、絶縁層36-a-4上であって、画素502-aと画素502-aの右画素(不図示)との間に形成される。また、隔壁層29-a-3は、画素502-aと画素502-aの右画素(不図示)との画素境界に形成されてもよい。隔壁層29-a-2は、酸化膜(例えば絶縁膜)30-a-2に覆われた金属層31-a-2とから構成されている。また、隔壁層29-a-2は、1段構造であり、上端部から下端部まで同じ幅の構造である。隔壁層29-a-2の幅は小さく、例えば幅の大きさは0.08μmである。隔壁層29-a-3は、酸化膜(例えば絶縁膜)(不図示)に覆われた金属層(不図示)とから構成されている。また、隔壁層29-a-3は、1段構造であり、上端部から下端部まで同じ幅の構造である。隔壁層29-a-3の幅は小さく、例えば幅の大きさは0.08μmである。
隔壁層29-a-1は、酸化膜(例えば絶縁膜)(不図示)に覆われた金属層(不図示)とから構成されている。また、隔壁層29-a-1は、1段構造であり、上端部から下端部まで同じ幅の構造である。隔壁層29-a-1の幅は小さく、例えば幅の大きさは0.08μmである。
[0067]
 固体撮像装置500-bについて説明をする。固体撮像素子500-bの画素501-bには、光入射側(斜め光T-b側)から順に、オンチップレンズ(マイクロレンズ)34-bと、赤色光(赤光)が透過するカラーフィルタ33-bと、絶縁層36-b-4(例えばシリコン酸化膜)と、半導体基板35-b-1とが配されている。半導体基板35-b-1には、赤色光(赤光)用のフォトダイオード(不図示)が形成され、半導体基板35-b-1のシリコン(Si)層に埋め込まれている。また、画素502-bには、光入射側から順に、オンチップレンズ(マイクロレンズ)34-bと、緑色光(緑光)が透過するカラーフィルタ32-bと、絶縁層36-b-4(例えばシリコン酸化膜)と、半導体基板35-b-2とが配されている。半導体基板35-b-2には、緑色光(緑光)用のフォトダイオード(不図示)が形成され、半導体基板35-b-2のシリコン(Si)層に埋め込まれている。
[0068]
 半導体基板35-b-1及び35-b-2の裏面(図4(b)中では上面)の側において、絶縁膜36-b-1~36-b-4が、半導体基板35-b-1及び35-b-2の内部に埋め込まれて形成されている。絶縁膜36-b-1~36-b-4は、例えばシリコン酸化膜である。絶縁膜36-b-2は、2つの画素(画素501-b~502-b)の間を区画するように形成されている。絶縁膜36-b-1は、画素501-bと画素501-bに対して左側の画素(不図示)との間を区画するように形成されている。絶縁膜36-b-3は、画素502-bと画素502-bに対して右側の画素(不図示)との間を区画するように形成されている。
[0069]
 半導体基板35-b-1及び35-b-2の表面(図4(b)中では下面)の側においては、配線層503-bが形成され、配線層503-bは、層間膜(例えばSiO )504-bと金属配線とから構成されている。
[0070]
 固体撮像素子500-bは、隔壁層29-b-1~29-b-3を備える。隔壁層29-b-2は、絶縁層36-b-4上であって、画素501-bと画素502-bとの間に形成される。また、隔壁層21-b-2は、画素501-bと画素502-bとの画素境界に形成されてもよい。隔壁層29-b-1は、絶縁層36-b-4上であって、画素501-bと画素501-bの左画素(不図示)との間に形成される。また、隔壁層29-b-1は、画素501-bと画素501-bの左画素(不図示)との画素境界に形成されてもよい。隔壁層29-b-3は、絶縁層36-b-4上であって、画素502-bと画素502-bの右画素(不図示)との間に形成される。また、隔壁層29-b-3は、画素502-bと画素502-bの右画素(不図示)との画素境界に形成されてもよい。隔壁層29-b-2は、酸化膜(例えば絶縁膜)30-b-2に覆われた金属層31-b-2とから構成されている。また、隔壁層29-b-2は、1段構造であり、上端部から下端部まで同じ幅の構造である。隔壁層29-b-2の幅は大きく、例えば幅の大きさは0.16μmである。隔壁層29-b-3は、酸化膜(例えば絶縁膜)30-b-2に覆われた金属層31-b-2とから構成されている。また、隔壁層29-b-3は、1段構造であり、上端部から下端部まで同じ幅の構造である。隔壁層29-b-3の幅は小さく、例えば幅の大きさは0.08μmである。隔壁層29-b-1は、酸化膜(例えば絶縁膜)(不図示)に覆われた金属層(不図示)とから構成されている。また、隔壁層29-b-1は、1段構造であり、上端部から下端部まで同じ幅の構造である。隔壁層29-b-1の幅は大きく、例えば幅の大きさは0.16μmである。
[0071]
 固体撮像装置500-cについて説明をする。固体撮像素子500-cの画素501-cには、光入射側(斜め光T-c側)から順に、オンチップレンズ(マイクロレンズ)34-cと、赤色光(赤光)が透過するカラーフィルタ33-cと、絶縁層36-c-4(例えばシリコン酸化膜)と、半導体基板35-c-1とが配されている。半導体基板35-c-1には、赤色光(赤光)用のフォトダイオード(不図示)が形成され、半導体基板35-c-1のシリコン(Si)層に埋め込まれている。また、画素502-cには、光入射側から順に、オンチップレンズ(マイクロレンズ)34-cと、緑色光(緑光)が透過するカラーフィルタ32-cと、絶縁層36-c-4(例えばシリコン酸化膜)と、半導体基板35-c-2とが配されている。半導体基板35-c-2には、緑色光(緑光)用のフォトダイオード(不図示)が形成され、半導体基板35-c-2のシリコン(Si)層に埋め込まれている。
[0072]
 半導体基板35-c-1及び35-c-2の裏面(図4(c)中では上面)の側において、絶縁膜36-c-1~36-c-4が、半導体基板35-c-1及び35-c-2の内部に埋め込まれて形成されている。絶縁膜36-c-1~36-c-4は、例えばシリコン酸化膜である。絶縁膜36-c-2は、2つの画素(画素501-c~502-c)の間を区画するように形成されている。絶縁膜36-c-1は、画素501-cと画素501-cに対して左側の画素(不図示)との間を区画するように形成されている。絶縁膜36-c-3は、画素502-cと画素502-cに対して右側の画素(不図示)との間を区画するように形成されている。
[0073]
 半導体基板35-c-1及び35-c-2の表面(図4(c)中では下面)の側においては、配線層503-cが形成され、配線層503-cは、層間膜(例えばSiO )504-cと金属配線とから構成されている。
[0074]
 固体撮像素子500-cは、隔壁層29-c-1~29-c-3を備える。隔壁層29-c-2は、絶縁層36-c-4上であって、画素501-cと画素502-cとの間に形成される。また、隔壁層21-c-2は、画素501-cと画素502-cとの画素境界に形成されてもよい。隔壁層29-c-1は、絶縁層36-c-4上であって、画素501-cと画素501-cの左画素(不図示)との間に形成される。また、隔壁層29-c-1は、画素501-cと画素501-cの左画素(不図示)との画素境界に形成されてもよい。隔壁層29-c-3は、絶縁層36-c-4上であって、画素502-cと画素502-cの右画素(不図示)との間に形成される。また、隔壁層29-c-3は、画素502-cと画素502-cの右画素(不図示)との画素境界に形成されてもよい。隔壁層29-c-2は、酸化膜(例えば絶縁膜)30-c-2に覆われた金属層31-c-2とから構成されている。また、隔壁層29-c-2は、2段構造であり、第1段(光入射側)の幅は第2段(半導体基板側)の幅よりも小さい。なお、隔壁層29-c-2は複数段で構成されてもよい。隔壁層29-c-3は、酸化膜(例えば絶縁膜)30-c-3に覆われた金属層31-c-3とから構成されている。また、隔壁層29-c-3は、2段構造であり、第1段(光入射側)の幅は第2段(半導体基板側)の幅よりも小さい。なお、隔壁層29-c-3は複数段で構成されてもよい。隔壁層29-c-1は、酸化膜(例えば絶縁膜)(不図示)に覆われた金属層(不図示)とから構成されている。また、隔壁層29-c-1は、2段構造であり、第1段(光入射側)の幅は第2段(半導体基板側)の幅よりも小さい。なお、隔壁層29-c-1は複数段で構成されてもよい。
[0075]
 隔壁層29-c-1~29-c-3の構造では、第2層の下層(第2段の下層でもよい。)の幅が大きいので、下層の幅よりも小さい第1層の上層(第1段の上層でもよい)で瞳補正のために動かせる範囲が広がる。一方、隔壁幅が大きい(例えば、隔壁層29-b-1~29-b-3)と、開口が狭くなるので感度低下するが、隔壁層29-c-1~29-c-3では、開口部が広いので感度低下を抑制することができる。
[0076]
 図5は、瞳補正がされた固体撮像装置の右側の周辺画素の感度及び混色の結果を示す図である。
[0077]
 図5は、上記で説明をした、図4で示される固体撮像装置500-a~500-cについて、530nm光であって、CRA=20degである光を照射した場合についての感度と混色とをシミュレーションして、比較した結果である。詳細に説明をすると、図5の横軸に示されるa-1は、固体撮像装置500-aの青色(B)の混色(B/G)を示すデータであり、a-2は固体撮像装置500-aの緑色(G)画素感度(QE)を示すデータであり、a-3は固体撮像装置500-aの赤色(R)の混色(R/G)を示すデータである。図5の横軸に示されるb-1は、固体撮像装置500-bの青色(B)の混色(B/G)を示すデータであり、b-2は固体撮像装置500-bの緑色(G)画素感度を示すデータであり、b-3は固体撮像装置500-bの赤色(R)の混色(R/G)を示すデータである。図5の横軸に示されるc-1は、固体撮像装置500-cの青色(B)の混色(B/G)を示すデータであり、c-2は固体撮像装置500-cの緑色(G)画素感度を示すデータであり、c-3は固体撮像装置500-cの赤色(R)の混色(R/G)を示すデータである。図5中の左の縦軸は、緑色(G)画素感度の値を示し、図5中の右の縦軸は、混色の値(%)を示す。例えば、図5の横軸に示されるa-1(混色(B/G))は、矢印W-1方向の図5中の右の縦軸(混色(%))の値から読みとることができ、図5の横軸に示されるa-2(緑色(G)画素感度(QE))は、矢印W-2方向の図5中の左の縦軸(緑色(G)画素感度(QE))の値から読みとることができ、図5の横軸に示されるa-3(混色(R/G))は、矢印W-3方向の図5中の右の縦軸(混色(%))の値から読みとることができる。図5の横軸に示されるb-1~b-3及びc-1~c-3も上記と同様な方法で緑色(G)画素感度(QE)及び混色((B/G)(R/G))の値を読みとることができる。
[0078]
 固体撮像装置500-cの構造は、固体撮像装置500-aの構造と比較して、感度が略同感度である。また、固体撮像装置500-cの構造は、固体撮像装置500-bの構造と比較して、530nm(G光)の光照射時の混色が少ない特性である。以上の結果から、固体撮像装置500-cは、固体撮像装置500-a及び500-bと比較して、感度・混色についての総合的な観点から改善できることがわかる。
[0079]
 図6は、隔壁層の高さと隔壁層の幅との関係を示す図である。
[0080]
 図6に示される隔壁層61は、第1層(上層)61-1及び第2層(下層)61-2からなる2層構造で形成されている。隔壁層61は、入射光側の第1層(上層)61-1の幅Wは、第2層(下層)61-2の幅Zよりも小さい狭い構造である。この構造により、開口面積を稼ぐことができる。開口面積を稼ぐことによって、撮像領域周辺部等で、斜め光(例えば、図6中の入射光)が固体撮像装置(Device)に照射された場合に、斜め光が隔壁層の端などで蹴られることを抑制することができる。
[0081]
 隔壁層の幅と隔壁層の高さとの関係は、入射光が隔壁層で蹴られない様にする要件を満たす必要があるので、第2層(下層)61-2の幅Zと、第1層(上層)の幅Wとの差Xが、第1層(上層)高さY×tanθ(主光線角度)よりも小さくなる条件を満たす幅であればよい。すなわち、下記の式を満たせばよい。θは、主光線角度である。
[0082]
 X<Ytanθ
 なお、YはXよい大きいことが好ましい。
[0083]
 図7~図11は、本技術に係る第1の実施形態の固体撮像装置に備えられる隔壁層の製造方法の例を示す断面図である。
[0084]
 まず、図7及び図8を用いて、隔壁層の製造方法の例1を説明する。
[0085]
 図7(a)において、Si基板(半導体基板)50-aにmetal層(金属層)51-aをスパッタリング、または、CVD法などで所望の高さ(隔壁層の酸化膜を除いた第2層(下層)の高さとなる。例えば350nm)を堆積する。なお、Si基板(半導体基板)50-aに樹脂等のポリマーを堆積させて、ポリマーを含む隔壁層を製造してもよい。その後、半導体基板50-b上に形成されたmetal層51-b上にレジストを塗布し、レジスト52-b-1~52-b-3のパターニングを行う(図7(b))。そして、レジストのパターニング後に、RIEなどで、半導体基板50-c上に、metal層51-c-1~51-c-3(レジスト52-c-1~52-c-3)が形成されるようにエッチングする(図7(c))。
[0086]
 アッシャーなどで、パターニングされた、図7(c)に示されるレジスト52-c-1~52-c-3の剥離を行い、半導体基板50-d上にmetal層(金属層)51-d-1~51-d-3が形成される(図7(d))。CVD法などで、例えば、酸化膜53-e-1~53-e-5を、Si基板(半導体基板)50-e上に形成されたmetal層(金属層)51-e-1~51-e-5上に、20nm程度で堆積させる(図7(e))。次に、再度、隔壁層の第1層(上層)分のmetal層(金属層)を形成するため、CVD法、または、スパッタリング法などで隔壁層の第1層(上層)分のmetal層(金属層)54-fを、例えば350nmで、酸化膜53-f-1~53-f-5上に堆積する(図7(f))。なお、図7(f)に示されるように、酸化膜53-f-1は、半導体基板50-f上のmetal層51-f-1上に形成され、酸化膜53-f-2は、半導体基板50-f上のmetal層51-f-2上に形成され、酸化膜53-f-3は、半導体基板50-f上のmetal層51-f-3上に形成され、酸化膜53-f-4は、半導体基板50-f上に形成され、酸化膜53-f-5は、半導体基板50-f上に形成される。
[0087]
 この後、再度、metal層54-g上にレジスト塗布し、レジスト55-g-1~55-g-3のパターニングを行う(図7(g))。図7(g)に示されるように、metal層54-gは、酸化膜53-g-1~53-g-5上に形成されている。酸化膜53-g-1は、半導体基板50-g上のmetal層51-g-1上に形成され、酸化膜53-g-2は、半導体基板50-g上のmetal層51-g-2上に形成され、酸化膜53-g-3は、半導体基板50-g上のmetal層51-g-3上に形成され、酸化膜53-g-4は、半導体基板50-g上に形成され、酸化膜53-g-5は、半導体基板50-g上に形成される。
[0088]
 その後、RIEなどで、Si基板(半導体基板)50-h上に形成された第2層(下層)(metal層(金属層)51-h-1~51-h-3と酸化膜53-h-1~53-h-3とがこの順で積層されて構成される。)上に形成された第1層(上層)分のmetal層(金属層)54-h-1~54-h-3(レジスト55-h-1~55-h-3)を加工する(図7(h))。図7(h)に示されるように、酸化膜53-h-4及び53-h-5は、半導体基板50-h上に形成されている。
[0089]
 そして、アッシャーなどで、図7(h)に示される、パターニングされたレジスト55-h-1~55-h-3を剥離する(図8(i))。図8(i)に示されるように、Si基板(半導体基板)50-i上に形成された第2層(下層)(metal層(金属層)51-i-1~51-i-3と酸化膜53-i-1~53-i-3とがこの順で積層されて構成される。)上に、第1層(上層)分のmetal層(金属層)54-i-1~54-i-3が形成されている。そして、酸化膜53-i-4及び53-i-5は、半導体基板50-i上に形成されている。
[0090]
 CVD法などで、酸化膜56-j-1~56-j-5を、第1層(上層)のmetal層(金属層)51-e-1~51-e-5上に、20nm程度で堆積して、所望の隔壁層を形成することができる(図8(j))。図8(j)中では、酸化膜56-j-1で覆われたmetal層54-j-1から構成される第1層(上層)と酸化膜53-j-1で覆われたmetal層51-j-1から構成される第2層(下層)とからなる隔壁層と、酸化膜56-j-2で覆われたmetal層54-j-2から構成される第1層(上層)と酸化膜53-j-2で覆われたmetal層51-j-2から構成される第2層(下層)とからなる隔壁層と、酸化膜56-j-3で覆われたmetal層54-j-3から構成される第1層(上層)と、酸化膜53-j-3で覆われたmetal層51-j-3から構成される第2層(下層)とからなる隔壁層、すなわち合計で3つの隔壁層が、半導体基板50-j上に形成されている。
[0091]
 この3つの隔壁層は、上記のとおり2層構成であり、第1層(光入射側)の中心線(図8(j)中の上下方向、不図示)は、第2層(半導体基板側)の中心線(図8(j)中の上下方向、不図示)に対して、図8(j)中では左方向にずれて、この3つの隔壁層から形成される2つの開口(図8(k)中のカラーフィルタ(CF)層57-k及び58―kに相当するところ)は、図8(j)中では左方向に拡がる。したがって、この3つの隔壁層は、瞳補正用として、例えば、画素アレイ部の右端画素(右側の周辺画素)に適用することができる。
[0092]
 そして、この後、例えば、公知の方法でカラーフィルタ(CF)層57-k(例えば、緑色用カラーフィルタ)及び58―k(例えば、赤色用カラーフィルタ)を形成する(図8(k))。図8(k)に示されるように、カラーフィルタ(CF)層57-kは、酸化膜56-k-1で覆われたmetal層54-k-1から構成される第1層(上層)と酸化膜53-k-1で覆われたmetal層51-k-1から構成される第2層(下層)とからなる、半導体基板50-k上に形成された隔壁層と、酸化膜56-k-2で覆われたmetal層54-k-2から構成される第1層(上層)と酸化膜53-k-2で覆われたmetal層51-k-2から構成される第2層(下層)とからなる、半導体基板50-k上に形成された隔壁層との間に配されている。そして、カラーフィルタ(CF)層58-kは、酸化膜56-k-2で覆われたmetal層54-k-2から構成される第1層(上層)と酸化膜53-k-2で覆われたmetal層51-k-2から構成される第2層(下層)とからなる、半導体基板50-k上に形成された隔壁層と、酸化膜56-k-3で覆われたmetal層54-k-3から構成される第1層(上層)と酸化膜53-k-3で覆われたmetal層51-k-3から構成される第2層(下層)とからなる、半導体基板50-k上に形成された隔壁層との間に配されている。
[0093]
 その後、公知の方法を用いて、カラーフィルタ(CF)層57-l(例えば、緑色用カラーフィルタ)及びカラーフィルタ(CF)層58-l(例えば、赤色用カラーフィルタ)の上に平坦化層60-lを形成し、平坦化層60-l上に、マイクロレンズ59-l-1~59-l-2を形成して、固体撮像装置が製造される(図8(l))。
[0094]
 図8(l)に示されるように、カラーフィルタ(CF)層57-lは、酸化膜56-l-1で覆われたmetal層54-l-1から構成される第1層(上層)と酸化膜53-l-1で覆われたmetal層51-l-1から構成される第2層(下層)とからなる、半導体基板50-l上に形成された隔壁層と、酸化膜56-l-2で覆われたmetal層54-l-2から構成される第1層(上層)と酸化膜53-l-2で覆われたmetal層51-l-2から構成される第2層(下層)とからなる、半導体基板50-l上に形成された隔壁層との間に配されている。そして、カラーフィルタ(CF)層58-lは、酸化膜56-l-2で覆われたmetal層54-l-2から構成される第1層(上層)と酸化膜53-l-2で覆われたmetal層51-l-2から構成される第2層(下層)とからなる、半導体基板50-l上に形成された隔壁層と、酸化膜56-l-3で覆われたmetal層54-l-3から構成される第1層(上層)と酸化膜53-l-3で覆われたmetal層51-l-3から構成される第2層(下層)とからなる、半導体基板50-l上に形成された隔壁層との間に配されている。
[0095]
 図9を用いて、隔壁層の製造方法の例2を説明する。
[0096]
 図7~図8で説明したように、製造方法の例1で製造される隔壁層は、隔壁層間(例えば、第2層(下層)と第1層(上層)の隔壁層間)に酸化膜が挟まれている。図9では、2段から構成される隔壁層の製造方法について説明をする。
[0097]
 例えば、metal層(金属層)63-aを、Si基板(半導体基板)62-a上に堆積する(図9(a))。半導体基板62-b上に形成されたmetal層63-b上にレジストを塗布し、レジスト64-b-1~64-b-3のパターニングを行う(図9(b))。レジストのパターニング後に、RIEを用いて時間指定で、半導体基板62-c上に、metal層(金属層)63-c-1~63-c-4(レジスト64-c-1~64-c-3)が形成されるようにエッチングする(図9(c))。
[0098]
 この後、図9(c)に示されるレジスト64-c-1~64-c-3の剥離を行い、半導体基板62-d上にmetal層(金属層)63-d-1~63-d-4が形成される(図9(d))。再度、半導体基板62-e上に形成されたmetal層63-e-1~63-e-4上にレジスト塗布し、レジスト65-e-1~65-e-7のパターニングを行う(図9(e))。RIEにより、半導体基板62-f上にmetal層(金属層)63-f-1~63-f-3(レジスト65-f-1~65-f-7)が形成されるようにエッチングを行う(図9(f))。その後、レジスト65-f-1~65-f-7の剥離を行い、63-g-1と63-g-2との2段から構成されるmetal層(金属層)、63-g-3と63-g-4との2段から構成されるmetal層(金属層)及び63-g-5と63-g-6との2段から構成されるmetal層(金属層)、すなわち3つの2段から構成されるmetal層(金属層)が、半導体基板62-g上に形成される(図9(g))。
[0099]
 その後、図9(h)により、63-h-1(第2段)と63-h-2(第1段)との2段から構成されるmetal層(金属層)上に、CVD法などで、酸化膜(例えばシリコン酸化膜)66-h-1を、20nm程度で覆うように堆積させ、63-h-3(第2段)と63-h-4(第1段)との2段から構成されるmetal層(金属層)上に、CVD法などで、酸化膜(例えばシリコン酸化膜)66-h-2を、20nm程度で覆うように堆積させ、さらに、63-h-5(第2段)と63-h-6(第1段)との2段から構成されるmetal層(金属層)上に、CVD法などで、酸化膜(例えばシリコン酸化膜)66-h-3を、20nm程度で覆うように堆積させ、図9(h)中では、合計で3つの2段から構成される隔壁層が、半導体基板62-h上に形成されている。
[0100]
 この3つの隔壁層は、上記のとおり2段構成であり、第1段(光入射側)の中心線(図9(h)中の上下方向、不図示)は、第2段(半導体基板側)の中心線(図9(h)中の上下方向、不図示)に対して、図9(h)中では左方向にずれて、この3つの隔壁層から形成される2つの開口は、図9(h)中では左方向に拡がる。したがって、この3つの隔壁層は、例えば、瞳補正用として、画素アレイ部の右端画素(右側の周辺画素)に適用することができる。この3つの隔壁層は、metal層(金属層)間又はmetal層(金属層)中に酸化膜等がない構造であるので、metal層(金属層)間又はmetal層(金属層)中に存在する酸化膜を介しての光漏れがある場合にはその光漏れを抑制することができる。
[0101]
 図10を用いて、台形形状(順テーパー形状)を有する隔壁層の製造方法の例3を説明する。
[0102]
 台形形状を有する隔壁層は、半導体基板側の第2の幅が大きく、光入射側の第1の幅が小さい構造であり、台形形状を有する隔壁層が左右非対称の構造であれば、画素アレイ部の周辺画素間(例えば、右端画素間又は左端画素間)に用いられ、台形形状を有する隔壁層が略左右対称の構造であれば、画素アレイ部の中央画素間(例えば、中心画素間)に用いられる。
[0103]
 図10(a)に示されるように、Si基板(半導体基板)67-a上にmetal層(例えばタングステン(W)から構成される金属層)68-aをスパッタリング法などで堆積させる。この後、図10(b)に示されるように、半導体基板67-b上に形成されたmetal層68-b上に、レジスト69-bの塗布を行う。
[0104]
 次に、レジストの平坦部69-c-4上に形成されたレジストの台形形状69-c-1~69-c-3が形成されるように、グレーティングマスクを用いてパターニングを行う(図10(c))。これにより、図10(c)に示されるように、チップ面内(半導体基板面内)でレジスト膜厚の異なるパターニングを行うことができる。なお、図10(c)中のクレーティングマスクは、半導体基板67-c上のmetal層68-c上に形成された、レジストの平坦部69-c-4及びレジストの台形形状69-c-1~69-c-3上に配される。
[0105]
 次にRIEによるエッチバックを行い、図10(d)に示されるように、隔壁層の中心部に形成されるmetal層68-d-1~68-d-3を半導体基板67-d上に形成することができる。このとき、metal層68-d-1~68-d-3のそれぞれの幅は、台形形状69-c-1と69-c-2との間の凹部の側辺の角度及び凹部の底辺の長さ(凹部の幅)、並びに台形形状69-c-2と69-c-3との間の凹部の側辺の角度及び凹部の底辺の長さ(凹部の幅)によって異なる幅(形状)にすることができる。この後、レジスト69-d-1~69-d-3を剥離して、半導体基板67-e上にmetal層68-e-1~68-e-3を形成し(図10(e))、続いて、CVD法などで酸化膜69-fを、例えば、20nm堆積させることで、図10(f)に示されるように、酸化膜69-fで覆われたmetal層68-f-1から構成される台形形状を有する隔壁層、酸化膜69-fで覆われたmetal層68-f-2から構成される台形形状を有する隔壁層及び酸化膜69-fで覆われたmetal層68-f-3から構成される台形形状を有する隔壁層、すなわち、合計で3つの隔壁層が形成される。
[0106]
 図11を用いて、隔壁層の製造方法の例4を説明する。
[0107]
 隔壁層の製造方法の例4は、ナノインプリントの製法を使った製造方法である。ナノインプリントの製法は撮像領域(画素アレイ部)の中央部から周辺部(画素アレイ部の右端部又は左端部)に向かって、左右対称性から左右非対称性のレベル度合を変えて、隔壁層を製造することができる。
[0108]
 あらかじめ、図11(a)に示されるように、所望の隔壁幅、隔壁高さを反映させた金型70-aを準備する。金型70-aは、例えば、数十ナノメーターから数百ナノメーターの凸凹形状を有する。次にSi基板(半導体基板)71-b上に隔壁層となる樹脂材料72-bを堆積させる。なお、樹脂材料72-bの代わりに、金属材料(例えばタングステン(W))を用いてもよい(図11(b))。
[0109]
 そして、図11(c)に示されるように、金型70-cを樹脂材料に押し付けて金型の形状を樹脂材料に転写して、半導体基板71-c上に樹脂材料72-c-1~72-c-4を形成する。その結果として、図11(d)に示されるように、半導体基板71-d上に、所望の形状を有する隔壁層72-d-1~72-d-4を形成することできる。その後、図11(e)に示されるように、例えば、公知の方法で、隔壁層72-e―1と隔壁層72-e-2との間であって、半導体基板71-e上に、カラーフィルタ層73-e―1(例えば、赤色用カラーフィルタ)を形成し、また、隔壁層72-e―2と隔壁層72-e-3との間であって、半導体基板71-e上に、カラーフィルタ層74-e(例えば、青色用カラーフィルタ)を形成し、さらに、隔壁層72-e―3と隔壁層72-e-4との間であって、半導体基板71-e上に、にカラーフィルタ層73-e-2(例えば、赤色用カラーフィルタ)を形成することができる。
[0110]
<3.第2の実施形態(固体撮像装置の例2)>
 本技術に係る第2の実施形態(固体撮像装置の例2)の固体撮像装置は、複数の画素が一次元又は二次元に配列された画素アレイ部を備え、画素アレイ部は、画素毎に、カラーフィルタと半導体基板とを含み、カラーフィルタ間に隔壁層が形成され、隔壁層が、光入射側から順に、第1の幅と第2の幅とを有し、第1の幅と第2の幅とが異なり、第1の幅が前記第2の幅よりも大きい、固体撮像装置である。第1の幅は、光入射側の幅であり、半導体基板の表面と略平行である。また、第1の幅は、カラーフィルタの上に配されてもよい平坦化層の表面と略平行でもよい。第2の幅は、半導体基板側の幅であり、半導体基板の表面と略平行である。
[0111]
 本技術に係る第2の実施形態の固体撮像装置によれば、画質が向上する。特には、本技術に係る第2の実施形態の固体撮像装置によれば、シェーディングが抑制され、感度低下が抑制され、混色が抑制され得る。
[0112]
 図12に、本技術に係る第2の実施形態の固体撮像装置に備えられる隔壁層の断面図を示す。図12(a)は、画素アレイ部(撮像領域)の左周辺部の画素間(例えば、左端画素間)に形成される隔壁層5-a-1及び隔壁層5-a-2を示す。図12(b)は、画素アレイ部(撮像領域)の中央部の画素間(例えば、中央画素間)に形成される隔壁層5-b-1及び隔壁層5-b-2を示す。図12(c)は、画素アレイ部(撮像領域)の右周辺部の画素間(例えば、右端画素間)に形成される隔壁層5-c-1及び隔壁層5-c-2を示す。
[0113]
 隔壁層5-a-1はカラーフィルタ8-a(例えば緑色光用のカラーフィルタ)の左側に配され、酸化膜6-a-1-1及び6-a-1-2に覆われた金属層7-a-1から構成される。隔壁層5-a-1において、第1の幅d1は第2の幅d2より大きく、逆テーパーの形状であり、中心線Lに対して非対称である。酸化膜6-a-1-1及び6-a-1-2の屈折率はカラーフィルタ8-aの屈折率よりも小さいことが好ましい。この好ましい態様により、カラーフィルタ8-aと酸化膜6-a-1-2との界面で光を全反射することができる。
[0114]
 隔壁層5-a-2はカラーフィルタ8-aの右側に配され、酸化膜6-a-2-1及び6-a-2-2に覆われた金属層7-a-2から構成される。隔壁層5-a-2において、第1の幅d1は第2の幅d2より大きく、逆テーパーの形状であり、中心線Lに対して非対称である。酸化膜6-a-2-1及び6-a-2-2の屈折率はカラーフィルタ8-aの屈折率よりも小さいことが好ましい。この好ましい態様により、カラーフィルタ8-aと酸化膜6-a-2-1との界面で光を全反射することができる。
[0115]
 斜め光Q-aに対して、隔壁層5-a-1及び5-a-2は、撮像領域(画素アレイ部)の中央部方向である右方向にシフトして、開口の面積(カラーフィルタ8-aの受光側の面積)は右方向に拡がっている。
[0116]
 隔壁層5-b-1はカラーフィルタ8-b(例えば緑色光用のカラーフィルタ)の左側に配され、酸化膜6-b-1-1及び6-b-1-2に覆われた金属層7-b-1から構成される。隔壁層5-b-1において、第1の幅d1は第2の幅d2より大きく逆順テーパーの形状であり、中心線Lに対して略対称である。酸化膜6-b-1-1及び6-b-1-2の屈折率はカラーフィルタ8-bの屈折率よりも小さいことが好ましい。この好ましい態様により、カラーフィルタ8-bと酸化膜6-b-1-2との界面で光を全反射することができる。
[0117]
 隔壁層5-b-2はカラーフィルタ8-bの右側に配され、酸化膜6-b-2-1及び6-b-2-2に覆われた金属層7-b-2から構成される。隔壁層5-b-2において、第1の幅d1は第2の幅d2より大きく、逆テーパーの形状であり、中心線Lに対して略対称である。酸化膜6-b-2-1及び6-b-2-2の屈折率はカラーフィルタ8-bの屈折率よりも小さいことが好ましい。この好ましい態様により、カラーフィルタ8-bと酸化膜6-b-2-1との界面で光を全反射することができる。
[0118]
 垂直光Q-bに対して、隔壁層5-b-1及び5-b-2は左右方向にシフトしないで、開口の面積(カラーフィルタ8-bの受光側の面積)は左右方向に拡がっていない。
[0119]
 隔壁層5-c-1はカラーフィルタ8-c(例えば緑色光用のカラーフィルタ)の左側に配され、酸化膜6-c-1-1及び6-c-1-2に覆われた金属層7-c-1から構成される。隔壁層7-c-1において、第1の幅d1は第2の幅d2より大きく、逆テーパーの形状であり、中心線Lに対して非対称である。酸化膜6-c-1-1及び6-c-1-2の屈折率はカラーフィルタ8-cの屈折率よりも小さいことが好ましい。この好ましい態様により、カラーフィルタ8-cと酸化膜6-c-1-2との界面で光を全反射することができる。
[0120]
 隔壁層5-c-2はカラーフィルタ8-cの右側に配され、酸化膜6-c-2-1及び6-c-2-2に覆われた金属層7-c-2から構成される。隔壁層5-c-2において、第1の幅d1は第2の幅d2より大きく、逆テーパーの形状であり、中心線Lに対して非対称である。酸化膜6-c-2-1及び6-c-2-2の屈折率はカラーフィルタ8-cの屈折率よりも小さいことが好ましい。この好ましい態様により、カラーフィルタ8-cと酸化膜6-c-2-1との界面で光を全反射することができる。
[0121]
 斜め光Q-cに対して、隔壁層5-c-1及び5-c-2は撮像領域(画素アレイ部)の中央部方向である左方向にシフトして、開口の面積(カラーフィルタ8-cの受光側の面積)は左方向に拡がっている。
[0122]
 上記で説明をしたこと以外は、本技術に係る第1の実施形態の固体撮像装置の欄で説明をした内容が、本技術に係る第2の実施形態の固体撮像装置にそのまま適用され得る。
[0123]
<4.第3の実施形態(電子装置の例)>
 本技術に係る第3の実施形態の電子装置は、固体撮像素子が搭載されて、該固体撮像装置が、複数の画素が一次元又は二次元に配列された画素アレイ部を備え、該画素アレイ部は、該画素毎に、カラーフィルタと半導体基板とを含み、該カラーフィルタ間に隔壁層が形成され、該隔壁層が、光入射側から順に、第1の幅と第2の幅とを有し、該第1の幅と該第2の幅とが異なる、電子装置である。
[0124]
 例えば、本技術に係る第3の実施形態の電子装置は、本技術に係る第1の実施形態の固体撮像装置又は第2の実施形態の固体撮像装置が搭載された電子装置である。
[0125]
 <5.本技術を適用した固体撮像素子の使用例>
 図13は、イメージセンサとしての本技術に係る第1~第2の実施形態の固体撮像装置の使用例を示す図である。
[0126]
 上述した第1~第2の実施形態の固体撮像装置は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングするさまざまなケースに使用することができる。すなわち、図13に示すように、例えば、鑑賞の用に供される画像を撮影する鑑賞の分野、交通の分野、家電の分野、医療・ヘルスケアの分野、セキュリティの分野、美容の分野、スポーツの分野、農業の分野等において用いられる装置(例えば、上述した第3の実施形態の電子装置)に、第1~第2の実施形態のいずれか1つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
[0127]
 具体的には、鑑賞の分野においては、例えば、デジタルカメラやスマートフォン、カメラ機能付きの携帯電話機等の、鑑賞の用に供される画像を撮影するための装置に、第1~第2の実施形態のいずれか1つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
[0128]
 交通の分野においては、例えば、自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置に、第1~第2の実施形態のいずれか1つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
[0129]
 家電の分野においては、例えば、ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、テレビ受像機や冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置で、第1~第2の実施形態のいずれか1つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
[0130]
 医療・ヘルスケアの分野においては、例えば、内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置に、第1~第2の実施形態のいずれか1つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
[0131]
 セキュリティの分野においては、例えば、防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置に、第1~第2の実施形態のいずれか1つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
[0132]
 美容の分野においては、例えば、肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置に、第1~第2の実施形態のいずれか1つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
[0133]
 スポーツの分野において、例えば、スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置に、第1~第2の実施形態のいずれか1つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
[0134]
 農業の分野においては、例えば、畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置に、第1~第2の実施形態のいずれか1つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
[0135]
 次に、本技術に係る第1~第2の実施形態の固体撮像装置の使用例を具体的に説明する。例えば、上述で説明をした第1~第2の実施形態のいずれか1つの実施形態の固体撮像装置は、固体撮像素子101として、例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話など、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図14に、その一例として、電子機器102(カメラ)の概略構成を示す。この電子機器102は、例えば静止画または動画を撮影可能なビデオカメラであり、固体撮像素子101と、光学系(光学レンズ)310と、シャッタ装置311と、固体撮像素子101およびシャッタ装置311を駆動する駆動部313と、信号処理部312とを有する。
[0136]
 光学系310は、被写体からの像光(入射光)を固体撮像素子101の画素部101aへ導くものである。この光学系310は、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置311は、固体撮像素子101への光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部313は、固体撮像素子101の転送動作およびシャッタ装置311のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部312は、固体撮像素子101から出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Doutは、
メモリなどの記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
[0137]
 なお、本技術に係る実施形態は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
[0138]
 また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
[0139]
 また、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
[1]
 複数の画素が一次元又は二次元に配列された画素アレイ部を備え、
 該画素アレイ部は、該画素毎に、カラーフィルタと半導体基板とを含み、
 該カラーフィルタ間に隔壁層が形成され、
 該隔壁層が、光入射側から順に、第1の幅と第2の幅とを有し、
 該第1の幅と該第2の幅とが異なる、固体撮像装置。
[2]
 前記第2の幅が前記第1の幅よりも大きい、[1]に記載の固体撮像装置。
[3]
 前記第1の幅が前記第2の幅よりも大きい、[1]に記載の固体撮像装置。
[4]
 前記隔壁層が、光入射側を最上層とし光入射側の反対側を最下層とした複数層から構成され、
 該最上層が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該最上層の該光入射側の幅が第1の幅であり、
 該最下層が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該最下層の該光入射側とは反対側の幅が第2の幅である、[1]から[3]のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
[5]
 前記隔壁層が、光入射側を第1層とし光入射側の反対側を第2層とした2層から構成され、
 該第1層が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該第1層の該光入射側の幅が第1の幅であり、該第1層の該光入射側とは反対側の幅が第3の幅であり、
 該第2層が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該第2層の該光入射側の幅が第4の幅であり、該第2層の該光入射側とは反対側の幅が第2の幅である、[1]から[3]のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
[6]
 前記隔壁層が、光入射側を最上段とし光入射側の反対側を最下段とした複数段から構成され、
 該最上段が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該最上段の該光入射側の幅が第1の幅であり、
 該最下段が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該最下段の該光入射側とは反対側の幅が第2の幅である、[1]から[3]のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
[7]
 前記隔壁層が、光入射側を第1段とし光入射側の反対側を第2段とした2段から構成され、
 該第1段が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該第1段の該光入射側の幅が第1の幅であり、該第1段の該光入射側とは反対側の幅が第5の幅であり、
 該第2段が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該第2段の該光入射側の幅が第6の幅であり、該第2段の該光入射側とは反対側の幅が第2の幅である、[1]から[3]のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
[8]
 前記画素アレイ部の中央部に形成される前記隔壁層の断面形状が略左右対称である、[1]から[7]のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
[9]
 前記画素アレイ部の周辺部に形成される前記隔壁層の断面形状が左右非対称である、[1]から[8]のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
[10]
 前記隔壁層が酸化膜と金属層とから構成され、前記金属層が前記酸化膜に覆われている、[1]から[9]のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
[11]
 固体撮像装置が搭載されて、
 該固体撮像装置が、
 複数の画素が一次元又は二次元に配列された画素アレイ部を備え、
 該画素アレイ部は、該画素毎に、カラーフィルタと半導体基板とを含み、
 該カラーフィルタ間に隔壁層が形成され、
 該隔壁層が、光入射側から順に、第1の幅と第2の幅とを有し、
 該第1の幅と該第2の幅とが異なる、電子装置。

符号の説明

[0140]
 1(1-a-2、1-a-2、1-b-1、1-b-2、1-c-1、1-c-2)・・・隔壁層、4(4-a、4-b、4-c)・・・カラーフィルタ、400(400-a、400-b)、500(500-a、500-b、500-c)・・・固体撮像装置。

請求の範囲

[請求項1]
 複数の画素が一次元又は二次元に配列された画素アレイ部を備え、
 該画素アレイ部は、該画素毎に、カラーフィルタと半導体基板とを含み、
 該カラーフィルタ間に隔壁層が形成され、
 該隔壁層が、光入射側から順に、第1の幅と第2の幅とを有し、
 該第1の幅と該第2の幅とが異なる、固体撮像装置。
[請求項2]
 前記第2の幅が前記第1の幅よりも大きい、請求項1に記載の固体撮像装置。
[請求項3]
 前記第1の幅が前記第2の幅よりも大きい、請求項1に記載の固体撮像装置。
[請求項4]
 前記隔壁層が、光入射側を最上層とし光入射側の反対側を最下層とした複数層から構成され、
 該最上層が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該最上層の該光入射側の幅が第1の幅であり、
 該最下層が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該最下層の該光入射側とは反対側の幅が第2の幅である、請求項1に記載の固体撮像装置。
[請求項5]
 前記隔壁層が、光入射側を第1層とし光入射側の反対側を第2層とした2層から構成され、
 該第1層が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該第1層の該光入射側の幅が第1の幅であり、該第1層の該光入射側とは反対側の幅が第3の幅であり、
 該第2層が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該第2層の該光入射側の幅が第4の幅であり、該第2層の該光入射側とは反対側の幅が第2の幅である、請求項1に記載の固体撮像装置。
[請求項6]
 前記隔壁層が、光入射側を最上段とし光入射側の反対側を最下段とした複数段から構成され、
 該最上段が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該最上段の該光入射側の幅が第1の幅であり、
 該最下段が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該最下段の該光入射側とは反対側の幅が第2の幅である、請求項1に記載の固体撮像装置。
[請求項7]
 前記隔壁層が、光入射側を第1段とし光入射側の反対側を第2段とした2段から構成され、
 該第1段が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該第1段の該光入射側の幅が第1の幅であり、該第1段の該光入射側とは反対側の幅が第5の幅であり、
 該第2段が光入射側の幅と光入射側とは反対側の幅とを有し、該第2段の該光入射側の幅が第6の幅であり、該第2段の該光入射側とは反対側の幅が第2の幅である、請求項1に記載の固体撮像装置。
[請求項8]
 前記画素アレイ部の中央部に形成される前記隔壁層の断面形状が略左右対称である、請求項1に記載の固体撮像装置。
[請求項9]
 前記画素アレイ部の周辺部に形成される前記隔壁層の断面形状が左右非対称である、請求項1に記載の固体撮像装置。
[請求項10]
 前記隔壁層が酸化膜と金属層とから構成され、前記金属層が前記酸化膜に覆われている、請求項1に記載の固体撮像装置。
[請求項11]
 固体撮像装置が搭載されて、
 該固体撮像装置が、
 複数の画素が一次元又は二次元に配列された画素アレイ部を備え、
 該画素アレイ部は、該画素毎に、カラーフィルタと半導体基板とを含み、
 該カラーフィルタ間に隔壁層が形成され、
 該隔壁層が、光入射側から順に、第1の幅と第2の幅とを有し、
 該第1の幅と該第2の幅とが異なる、電子装置。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]